Фізіологія харчування

1. Депонування їжі. Шлунок відіграє роль резервуара, де харчові маси змішуються зі шлунковим соком і невеликими порціями надходять у дванадцятипалу кишку.
2. Хімічне оброблення їжі забезпечується дією шлункового соку.

     Шлунковий сік - безбарвна рідина кислої реакції, що містить 99,4% води. Решта - сухий залишок, який містить органічні і неорганічні  речовини. Органічні - білкові речовини, які є травними ферментами: лізоцим, муцин, амінокислоти, фермент уреаза (розщеплює сечовину) та кінцеві продукти нітрогенного обміну (молочна і сечова кислоти, сечовина, креатинін). До неорганічних речовин належать натрій, калій, магній, фосфати, сульфати і основна речовина шлункового соку - соляна кислота. Вона зумовлює кисле середовище (рН 0,8-1,5), яке здійснює антибактеріальну дію на мікроорганізми їжі.

     Значення  соляної кислоти для травлення:

• сприяє перетворенню пепсиногену в пепсин;
• забезпечує оптимальну реакцію середовища для дії травних ферментів у шлунку;
• активізує протеази, сприяє ферментативному розщепленню рослинних і тваринних білків;
• забезпечує бактеріостатичні властивості шлункового соку;
• нейтралізує ферменти слини;
• стимулює моторну діяльність шлунка;
• сприяє переміщенню їжі зі шлунка до дванадцятипалої кишки;
• сприяє утворенню гастрину і секретину (гормонів);
• стимулює секрецію ферменту ентерокінази у дванадцятипалій кишці.

     До  складу шлункового соку входить низка  травних ферментів, які діляться на дві групи:

1. протеолітична - пепсин, гастриксин, желатиназа, хімозин (ренін). Під їхнім впливом білки їжі розщеплюються до пептидів;
2. ліполітична - шлункова ліпаза; має слабку ферментативну здатність. Розщеплює жири до гліцеролу і жирних кислот. Діє лише на "легкі" (емульговані) жири, якими є, наприклад, жири яєчного жовтка, молока. Якщо жиру надійшло у шлунок небагато, розщеплення відбувається за рахунок шлунковоїліпази, а за більшого надходження жирів включається ліпаза, яка виділяється підшлунковою залозою.

     Амілаза, виявлена в порожнині шлунка (має  слинне походження), потрапляє до шлунка у складі харчової грудки. Вона розщеплює  вуглеводи і цей процес у шлунку нетривалий, доки рН грудки не стане кислим.

     За  звичайного харчового режиму виділяється 1,5-2,5 л шлункового соку.

     Шлунковий слиз продукується всіма клітинами  слизової оболонки шлунка. Він містить  муцини, бікарбонати, мукополісахариди і сіаломуцини. Ці речовини обволікають слизову і захищають її від впливу екзогенних чинників, аутолізу під дією соляної кислоти та пепсину, нейтралізують віруси і протидіють вірусній гемаглютинації.

     Механізм  секреції шлункового соку - складний процес, який складається з двох фаз. Перша  фаза шлункової секреції - це умовний  і безумовний рефлекторний процес, який залежить від зовнішнього вигляду, запаху й умов приймання їжі. Цей  шлунковий сік видатний російський вчений-фізіолог І. Павлов назвав "апетитним" чи "запальним", від якого залежить подальший перебіг травлення. Друга  фаза шлункової секреції пов'язана  з хімічними збудниками їжі і  називається нервово-хімічною. Механізм секреції шлункового соку залежить також  від дії специфічних гормонів травних органів.

3. Механічне оброблення. Шлунок зберігає, зігріває, змішує, подрібнює, перетворює у напіврідкий стан, сортує і переміщує у дванадцятипалу кишку вміст з різною силою і швидкістю. Все це відбувається завдяки моторній функції, яка зумовлена скороченням гладенької мускулатури. Гуморальні збудники моторики шлунка - гастрин, гістамін, мотилін, серотонін, інсулін. А глюкагон, адреналін, но-радреналін, ентерогастрон, навпаки, пригнічують моторику.
4. Всмоктування. У шлунку відбувається всмоктування спирту, деяких лікарських речовин, води.
5. Екскреторна. Разом зі шлунковим соком у порожнину шлунка виділяються метаболіти (сечовина, сечова кислота, креатин, креатинін), а також речовини, які надійшли в організм ззовні (солі важких металів, йод, фармакологічні препарати).
6. Інкреторна. У шлунку утворюються гормони, які беруть участь у регуляцр діяльності шлункових та інших травних залоз (гастрин, гістамін, соматостатин та ін.).
7. Захисна. Полягає у бактерицидній і бактеріостатичній дії шлункового соку, а також у поверненні недоброякісної їжі та запобіганні її потраплянню до кишечника.
8. Підтримання гомеостазу організму за рахунок участі у водно-сольовому обміні.

     Після перетравлювання у шлунку харчова  кашка невеликими порціями надходить  у початковий відділ тонких кишок - дванадцятипалу кишку, де харчова маса піддається активному впливу травних  соків підшлункової залози, печінки  та слизової оболонки самої кишки.

4. Травлення в дванадцятипалій  кишці

     Підшлункова залоза в організмі виконує функції  зовнішньої і внутрішньої секреції. Травна функція підшлункової залози полягає в утворенні і виділенні  в просвіт дванадцятипалої кишки  через вивідну протоку соку, багатого на ферменти, який діє на білки, жири і вуглеводи.

     За  добу в дорослої людини виділяється 1,5-2 л підшлункового соку, який має  лужну реакцію. Під впливом цього  соку нейтралізується соляна кислота, яка надійшла з їжею зі шлунка.

     У лужному і нейтральному середовищах  припиняється дія ферментів шлункового соку, зокрема пепсину. Під дією трипсину, хімотрипсину, карбоксипептидази й амінопептидази відбувається подальше розщеплення білків.

     Амілаза підшлункового соку в дванадцятипалій  кишці має майже максимальну  активність і остаточно розщеплює  крохмаль до мальтози, яка під дією ферменту мальтази гідролізується на дві молекули глюкози.

     Інтенсивніше  відбувається гідроліз жирів. Солі жовчних  кислот, які надходять у дванадцятипалу кишку, здійснюють емульгувальну дію на жири. За добу в печінці виробляється 0,5-1,2 л жовчі, яка складається із жовчних кислот, білірубіну, лецитину, холестеролу, жирів, слизу і неорганічних кислот. Жовч емульгує великі жирові глобули до маленьких жирових крапель, збільшуючи тим самим поверхню зіткнення жиру з ферментами, забезпечує всмоктування в тонкому кишечнику нерозчинних у воді вищих жирних кислот, холестеролу, жиророзчинних вітамінів (D, Е, К) і солей кальцію; запобігає розвитку гнильних процесів, впливаючи бактеріостатично на кишкову мікрофлору. Ліпаза підшлункової залози розщеплює емульговані жовчними кислотами жири на жирні кислоти і гліцерол. Утворені жирні кислоти формують із жовчними кислотами розчинні у воді комплекси, які можуть всмоктуватися в клітинах слизової кишечника і надходити у вигляді дрібних жирових частинок -хіломікронів - у лімфу.

     Крім  того, підшлунковий сік містить ферменти РНК-зу і ДНК-зу, які розщеплюють нуклеїнові кислоти до нуклеотидів. Ферментний склад соку залежить від виду споживаної їжі. Під час приймання вуглеводів зростає переважно секреція амілази, під час приймання білків - трипсину і хімотрипсину, під час приймання жирної їжі відбувається секреція соку з підвищеною ліполітичною активністю.

     Надзвичайно важливу роль у травленні відіграє печінка. Це величезна біохімічна лабораторія  і потужна травна залоза, яка виконує  численні функції:

1. Участь в обміні білків, жирів і вуглеводів.
2. Участь в обміні гормонів (інактивується адреналін, норадреналін, дофамін, альдостерон, серотонін, гастрин, естрогени і андрогени) та вітамінів (А, К і групи В).
3. Участь у пігментному обміні. Жовчні пігменти - білірубін і білівердин є кінцевими продуктами метаболізму гемоглобіну. З пігментів жовчі утворюються пігменти сечі і фекалій.
4. Знешкодження шкідливих речовин, токсинів і лікувальних препаратів за рахунок їх біотрансформації. Важлива детоксикаційна функція - сечоутворення - перетворення отруйних продуктів розпаду білків. Бере участь у синтезі аміаку.
5. Синтез і депонування глікогену, забезпечення стабільної глікемії.
6. Участь у підтриманні осмотичного тиску плазми крові за рахунок синтезу альбумінів.
7. Участь у згортанні крові (синтез фібриногену).
8. Утворення жовчі.

5. Травлення в тонкому  кишечнику

     Хімус із дванадцятипалої кишки потрапляє в середній і нижній відділи тонкого кишечника, де піддається травленню під дією кишкового соку. Його кількість за добу становить 2-3 л. Кишковий сік містить органічні (хлориди, бікарбонати, натрію, калію і кальцію фосфати) і неорганічні речовини (білки, амінокислоти, сечовина); понад 20 ферментів, які розщеплюють білки до амінокислот, полі- і дисахариди до моносахаридів, жири - до жирних кислот і гліцеролу. У тонкому кишечнику відбувається розщеплення харчових речовин до кінцевих продуктів травлення та їх всмоктування. Всмоктувальна поверхня кишечника величезна завдяки наявності на клітинах кишкової стінки ворсинок і мікроворсинок. Саме тут відбувається процес пристінкового чи мембранного травлення. На кожному 1 мм2 кишкової стінки розміщується 20-40 мікроворсинок, а всмоктувальна поверхня кишечника становить близько 500 м². У цьому зв'язку у тонкому кишечнику за 1 годину може всмоктатися 2-3 л рідини. Крім мембранного, в тонкому кишечнику відбувається порожнинне травлення. Воно характеризується тим, що ферменти, які містяться в кишковому соку, здійснюють специфічну дію на хімус.

     Порожнинне  і мембранне травлення нерозривно пов'язані: харчові речовини піддаються гідролізу і через стінки тонкого  кишечника надходять у кров і  лімфу. Важливим чинником кишкового  травлення є його моторна функція. Рух тонких кишок відбувається в  результаті координованих скорочень  поперечних і поздовжніх м'язових волокон. Моторика кишечника регулюється  нервово-рефлекторними і гуморальними механізмами.

     На  секрецію кишкового соку впливають  вигляд і запах їжі, процес пережовування, кисле середовище в шлунку, механічне  подразнення їжею слизових оболонок.

6. Травлення в товстому  кишечнику

     Залишки їжі в суміші з травними соками (хімус) надходять із тонкого кишечника до товстого. За добу з тонкого кишечника до товстого переходить приблизно 400 г хімусу. Основна функція товстого кишечника - всмоктування води. Всмоктування харчових речовин незначне.

     Найважливішою особливістю процесу травлення  є наявність у товстому кишечнику  величезної кількості бактерій - сапрофітів, які живляться залишками їжі. Серед них 90% анаеробних мікробів, 10% молочнокислих споротвірних бактерій, кишкова паличка, стрептококи та ін., багато гнильних мікроорганізмів, які зброджують вуглеводи, спричиняють гниття білків і виділяють у процесі життєдіяльності органічні кислоти, гази (вуглекислий газ, метан, сульфогідроген) і отруйні речовини (фенол, скатол, крезол, індол).

     Однак мікроорганізми, які знаходяться  в товстому кишечнику, є не тільки симбіонтами організму. Вони виконують  важливу роль: сприяють розкладанню  залишків неперетравлюваної їжі та компонентів травних соків. Фермент бактерій целюлаза розщеплює клітковину до целобіози, яка під впливом целобіази розщеплюється на дві молекули глюкози. Під їхнім впливом розщеплюється до 40% целюлози. Мікроорганізми товстого кишечника беруть участь у синтезі вітамінів групи В і вітаміну К, пригнічують розвиток хвороботворних мікробів, створюють надійний імунологічний бар'єр, виділяють біологічно активні речовини гормональної дії. Організм людини і бактерії кишечника працюють як єдина система. Порушення складу мікрофлори в товстому кишечнику призводить до захворювань (дисбактеріозу, колітів, холіциститів).

     У товстому кишечнику відбувається всмоктування води, мінеральних солей і залишків поживних речовин, а також екскреція  феруму, кальцію і магнію, формуються калові маси, що накопичуються і завершуються актом дефекації.

     Таким чином, процес травлення - робота дуже складної системи, яка включає чітко  скоординовану діяльність багатьох органів, травних залоз, ферментів, гормонів, мікроорганізмів і нервової системи. Зміна хімічного складу їжі призводить до порушення процесу  травлення і появи цілої низки  захворювань.

7. Всмоктування

     Всмоктуванням називається сукупність процесів, які  забезпечують перенесення речовин  через напівпроникну мембрану в  кров чи лімфу.